一种行星齿轮式离合器的齿圈的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种行星齿轮式离合器的齿圈，涉及离合器【技术领域】。其包括圈部、齿部和缓冲圆球，圈部的外周沿径向设有放置缓冲圆球的通孔，齿部的外周与圈部的内周固定连接；所述通孔的外侧开口构造成以一个弧度向所述通孔的轴收缩，进而使得所述外侧开口的直径小于缓冲圆球的直径；缓冲圆球通过弹簧抵压在所述外侧开口上，缓冲圆球与弹簧之间还设有圆球底座。本实用新型保证在离合过程中输入轴与输出轴的转动存在一个转动差，即保持半离合状态，从而使得车辆能够平稳起步、不易熄火。
【专利说明】一种行星齿轮式离合器的齿圈
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及离合器【技术领域】，具体地说，涉及一种行星齿轮式离合器的齿圈。
【背景技术】
[0002] 对于汽车来说，离合器在采用手动变速器的汽车上发挥着巨大作用，它是传动系 中直接连接发动机和变速器的零件总成，发动机的动力通过离合器传递到变速器，它主要 的功能有如下三个方面：①保证汽车平稳起步；②保证传动系平顺换档；③防止传动系过 载。目前采用的离合器主要形式是摩擦式离合器，它是主动件和从动件通过摩擦产生摩擦 力来传递动力。实际运用中，这种离合器会出现一些无法克服的故障。主要体现在如下几 个方面：①离合器打滑；②离合器分离不彻底；③离合器发抖（接合不平顺）；④离合器异 响。产生上述故障最主要的原因是由于从动盘上的摩擦片磨损，导致主动件与从动件之间 的结合不到位、分离时不能彻底、压紧机构压不到位。由于驾驶员操作离合器频繁，摩擦片 的磨损不可避免，上述问题不可能解决，同时，离合器中的从动盘经常要更换，离合器的使 用寿命不长。驾驶员在对离合器进行操纵时有一个动作非常的关键：半联动，也就是半离 合状态。这个动作在汽车起步的过程中是必须的，只有通过它才能保证汽车平稳起步而不 容易熄火，而现有的一些行星齿轮式离合器，由于只有离和合的动作，不能满足半联动的要 求，不能满足平稳起步的要求。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的内容是提供一种行星齿轮式离合器的齿圈，其能够克服现有技术的 某种或某些缺陷。
[0004] 根据本实用新型的一种行星齿轮式离合器的齿圈，其齿圈包括圈部、齿部和缓冲 圆球，圈部的外周沿径向设有放置缓冲圆球的通孔，齿部的外周与圈部的内周固定连接；所 述通孔的外侧开口构造成以一个弧度向所述通孔的轴收缩，进而使得所述外侧开口的直径 小于缓冲圆球的直径；缓冲圆球通过弹簧抵压在所述外侧开口上，缓冲圆球与弹簧之间还 设有圆球底座。
[0005] 本实用新型通过制动装置将齿圈固定和松开，以太阳轮作为输入部件，以行星架 作为输出部件就可输入轴与输出轴的离合功能。
[0006] 本实用新型在进行离合操作时，行星齿轮机构所有齿轮始终相互啮合，无需滑移 齿轮，摩擦磨损小；本实用新型结构简单、紧凑，其载荷被分配到数量众多的齿上，强度大； 从而大大增加了本实用新型的实用寿命。本实用新型的太阳轮做输入端，行星架做输出端， 传动比大于1，这样，对整个传动系来说，传动比的数值比采用摩擦式离合器要大，对于要求 传动比较大的情况，主减速器可以采用单级结构满足要求，动力足，减少主减速器的外廓尺 寸，提高汽车的通过性。
[0007] 本实用新型的齿圈上设有缓冲圆球，制动装直在夹紧齿圈的过程中，齿圈外周上 设置的缓冲圆球会逐步的向所述通孔内收缩，由于缓冲圆球够在制动装置与齿圈的间隙中 转动，从而保证在这过程中输入轴与输出轴的转动存在一个转动差，即保持半离合状态，从 而保证了车辆的平稳起步、不易熄火。
[0008] 作为优选，圆球底座为圆柱状，其与缓冲圆球邻接的一端设有用于放置缓冲圆球 的凹槽。
[0009] 本实用新型的圆球底座能够为缓冲圆球提供一个良好的转动环境，使得缓冲圆球 不会因摩擦过大而无法正常转动，而导致无法正常进入半离合状态。
[0010] 作为优选，齿圈的表面设有一层氮化层，氮化层的厚度为M，0. 3mm < Μ <0. 4mm，氮 化层中的化合物层不低于0. 007mm。 toon] 本实用新型的齿圈的表面设有一层氮化层，从而使得齿圈拥有较佳的耐磨性、耐 疲劳性、耐蚀性以及耐高温的特性。在本实用新型中，当齿圈表面的氮化层的厚度为0. 3? 0. 4_，化合物层不低于0. 007_时，能够在生产成本和技术效果间获得一个较佳的平衡。
[0012] 作为优选，圈部上设有N个缓冲圆球，6彡N彡30。
[0013] 本实用新型在圈部上设置的缓冲圆球小于6个或大于30个均时不能起到很好的 缓冲效果，这是因为当缓冲圆球数量低于6个时，制动装置在夹紧齿圈时，齿圈会迅速进入 被夹紧状态，起不到半离合的作用；当缓冲圆球数量高于30个时，制动装置在夹紧齿圈时， 半离合状态会保持很久，这不利于换挡和启动，而且缓冲圆球数量过多还会影响齿圈的强 度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为实施例1中离合器本体的结构示意图；
[0015] 图2为图1中齿圈的结构示意图；
[0016] 图3为图2中齿圈的轴向视图；
[0017] 图4为图3的A-A视图；
[0018] 图5为图4中B部分的放大图；
[0019] 图6为实施例1中圆球底座的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020] 为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
[0021] 实施例1
[0022] 如图1所示，为本实施例的一种行星齿轮式离合器，其包括离合器本体100,离合 器本体1〇〇包括输入轴110、输出轴120、齿圈130、制动装置140、行星轮150、行星架151和 太阳轮160,输入轴110与太阳轮160联接，输出轴120与行星架151联接；齿圈130外设 有制动装置140 ;如图2、图3、图4以及图5所示，为为本实施例的一种行星齿轮式离合器 的齿圈130,其包括圈部210、齿部220和缓冲圆球230,圈部210的外周沿径向设有放置缓 冲圆球230的通孔，齿部220的外周与圈部210的内周固定连接；所述通孔的外侧开口构造 成以一个弧度向所述通孔的轴收缩，进而使得所述外侧开口的直径小于缓冲圆球230的直 径；缓冲圆球230通过弹簧420抵压在所述外侧开口上，缓冲圆球230与弹簧420之间还设 有圆球底座410。
[0023] 其中，如图6所示，圆球底座410为圆柱状，其与缓冲圆球230邻接的一端设有用 于放置缓冲圆球230的凹槽。齿圈130的表面设有一层氮化层，氮化层的厚度为0. 3mm，氮 化层中的化合物层为0. 007mm。圈部210上设有12个缓冲圆球230。
[0024] 本实施例中，齿部220包括73个斜齿，斜齿的压力角为20°，螺旋角为25°，转 位0. 330mm，齿底径为96. 56mm，齿顶径为90. 74mm，模数为1. 15mm。本实施例的齿圈130在 生产制造过程中，齿圈130材料采用42CrMo,生产工艺包括锻件、正火、调质、车加、粗研、插 齿、氮化处理、倒角处理以及精车处理。其中，锻坯、毛坯正火硬度为HB165,调质处理硬度为 HRC20,氮化处理使其表面拥有一层氮化层，并使其表面硬度为HV550、心部硬度为HV150。 这样的工艺使得齿圈130的构造更加适合运用于本实施中。
[0025] 当本实施中齿圈130被制动装置140夹紧时，发动机带动输入轴110转动，输入轴 110带动太阳轮160转动，由于齿圈130处于固定状态，从而使得行星架151在行星轮150 的作用下和太阳轮160同方向旋转，将发动机的动力通过输出轴120传向变速器，此时汽车 正常行驶。
[0026] 当本实施例中齿圈130被制动装置140松开时，虽然此时太阳轮160依旧转动，由 于齿圈130处于自由状态，此时行星轮150会围绕行星轴转动并带动齿圈130转动，此时输 入轴110与输出轴120分离，发动机动力不能传递到变速器，汽车无法正常行驶。
[0027] 当本实施例中齿圈130由松开状态向夹紧状态转换时，齿圈130上设置的缓冲圆 球230,会逐步的向所述通孔内收缩，由于缓冲圆球230够在制动装置140与齿圈130的间 隙中转动，从而保证输入轴110与输出轴120间存在一个逐渐变小的转动差，即能够保持一 段时间半离合状态，从而保证了车辆的平稳起步、换挡，不易熄火。
[0028] 实施例2
[0029] 本实施例的一种行星齿轮式离合器的齿圈，其与实施例1的区别在于：氮化层的 厚度为0. 4mm，氮化层中的化合物层为0. 008mm ;毛坯正火硬度为HB200,调质处理硬度为 HRC24。圈部210上设有6个缓冲圆球230。
[0030] 实施例3
[0031] 本实施例的一种行星齿轮式离合器的齿圈，其与实施例1的区别在于：氮化层的 厚度为0· 35mm，氮化层中的化合物层为0· 01mm ;毛坯正火硬度为HB180,调质处理硬度为 HRC22。圈部210上设有30个缓冲圆球230。
[0032] 以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图 中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域 的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出 与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种行星齿轮式离合器的齿圈，其特征在于：齿圈（130)包括圈部（210)、齿部 (220)和缓冲圆球（230)，圈部（210)的外周沿径向设有放置缓冲圆球（230)的通孔，齿 部（220)的外周与圈部（210)的内周固定连接；所述通孔的外侧开口构造成以一个弧度向 所述通孔的轴收缩，进而使得所述外侧开口的直径小于缓冲圆球（230)的直径；缓冲圆球 (230)通过弹簧（420)抵压在所述外侧开口上，缓冲圆球（230)与弹簧（420)之间还设有圆 球底座（410)。
2. 根据权利要求1所述的一种行星齿轮式离合器的齿圈，其特征在于：圆球底座（410) 为圆柱状，其与缓冲圆球（230)邻接的一端设有用于放置缓冲圆球（230)的凹槽。
3. 根据权利要求1所述的一种行星齿轮式离合器的齿圈，其特征在于：齿圈（130)的 表面设有一层氮化层，氮化层的厚度为M，0. 3mm < Μ < 0. 4mm，氮化层中的化合物层不低于 0·007mm。
4. 根据权利要求1所述的一种行星齿轮式离合器的齿圈，其特征在于：圈部（210)上 设有N个缓冲圆球（230)，6 < N < 30。
【文档编号】F16D13/60GK203868281SQ201420238697
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】何宗宪 申请人:承田汽车配件工业（浙江）有限公司